JP5354922B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、複写機やプリンタ等の画像形成装置に関する。より詳しくは、排気から揮発性有機化合物のガスを除去するためにフィルタを備えた画像形成装置に関する。
例えば電子写真方式の画像形成装置は、電子写真画像形成部で記録材上に未定着トナー像を形成し、そのトナー像を熱定着装置により記録材に対して固着像として定着し、記録材を機外に排出する。
熱定着装置の加熱ローラ等の加熱定着部材は200℃近くまで加熱される。そのため、熱定着装置自体や加熱された記録材などから、人体には影響は無いものの、極微量ながら揮発性有機化合物(Volatile Organic Compounds:以下、VOCと記す)のガスが発生する可能性がある。
このようなVOCガスが画像形成装置の外部へ放出されてしまうのを削減するための提案がなされている。特許文献1や2には、排気からVOCガスを除去するためにフィルタを備えた画像形成装置が提案されている。
フィルタは、VOCの処理剤(吸着剤、触媒)を担持或いは塗布した濾過材で構成されたフィルタである。
処理剤の代表例は、表面の微細孔にVOC分子を捕らえる活性炭である(特許文献3)。微細孔にVOCを捕らえる吸着剤は物理吸着剤とも呼ばれ、他にゼオライトといった鉱物系材料を用いることもある。他の処理剤として、化学結合力によってVOCを捕らえる化学吸着剤、酸化反応を引き起こしてVOCを分解する触媒等、様々な種類が実用化されている。
画像形成装置の構成部材・部品に使用される樹脂材料やゴム材料、オイル類から発生するVOCガスは種類が多い。活性炭は幅広い種類のVOCガスを多量に吸着するという特性を有し、VOC除去用フィルタの処理剤として広く用いられている。このような活性炭を処理剤として用いるフィルタは、高い処理能力を持ち、フィルタの構造を適切に設計すれば、複写機等の画像形成装置から発生するVOCガスの多くを除去することができる。
図12の模型図に示すように、活性炭表面74は数多くの微細孔を有している。例えば図に示すように、異なる大きさのこの微細孔が数多く存在する。そして、微細孔内部表面にVOC分子74a・74bをファンデルワールス力によって捕らえることで、空気中のVOCを除去する。aは比較的大きな微細孔、bは比較的小さな微細孔である。74aは比較的大きな微細孔aに捕らえられているVOC分子、74bは比較的小さな微細孔bに捕らえられているVOC分子である。
画像形成装置の排気中に含まれるVOC分子は、フィルタを通る排気の温度が熱定着装置の排熱で比較的高い(50〜60℃になることがある)ために、主として、捕集力の高い、比較的小さな微細孔bに捕集される。この微細孔bに一度捕集されたVOC分子74bは、フィルタが画像形成装置の排気の温度よりも大幅に高い温度(例えば200℃以上)にさらされない限り、放散することがない。
一方、活性炭は周囲に存在するVOCを強力に吸着する作用を有するため、フィルタ原料となる活性炭そのものにVOCが含まれてしまうことがある(特許文献3)。このような場合には、VOCは、常温下でフィルタに吸着されるため、活性炭表面74の、捕集力が弱い、比較的大きな微細孔aにも捕らえられる。
特開平11−161122号公報 特開2004−240270号公報 特開平10−114510号公報
しかしながら、比較的大きな微細孔は、小さい微細孔に比べて、VOCを力学的に捕捉する力が弱いため、活性炭を50〜60℃といった比較的低い温度のときに、VOCが放散されてしまうことがある。
即ち、画像形成装置の使用時において、フィルタを通る排気の熱により、比較的大きな微細孔aに捕らえられているVOC分子74aがエネルギーを得て微細孔aから飛び出してフィルタから画像形成装置の外部へ放出されやすくなる。
より一層VOCの排出を抑制するために、別に空気を流入させて、フィルタを通る空気の温度を低くする構成が望ましい。
しかし、フィルタを通る空気の温度を低くするための空気が常に流入しやすい構成にすると、画像形成装置内部からの空気を排出するための排出能力が低下するため、画像形成装置内部の温度が下がりにくい問題が生ずる。
そこで、本発明は、排気からVOCガスを除去するためにフィルタを備えた画像形成装置において、画像形成装置内部の空気の排出性を高めつつ、排気熱によるフィルタ自体からのVOCガスの放出を抑制することを目的とする。
上記の目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、記録材上に像を形成する画像形成部と、画像形成部の空気を機外に排出する排出部と、画像形成部側から空気を吸引する吸引部とを有し、画像形成部の空気を排出部に向かって案内するダクトと、ダクトに設けられ、揮発性有機化合物を除去するフィルタ及び排気ファンと、制御部と、を有する画像形成装置において、前記ダクトは前記画像形成部における熱定着装置の周辺部の空気を前記吸引部から吸引する排熱用のダクトであり、前記ダクトの前記吸引部の側から前記排出部側に向かう方向において前記フィルタよりも上流側に設けられ、ダクト外の空気をダクト内に導入するための導入部と、前記導入部を開閉するための開閉部材と、を有し、前記制御部は画像形成中においてダクトの空気の温度の上昇に応じて開閉部材を開けると共に前記排気ファンの排気風量を上げることを特徴とする。
また、上記の目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の他の代表的な構成は、記録材上に像を形成する画像形成部と、画像形成部の空気を排出部を介して装置外に案内するためのダクトと、ダクトに設けられ、活性炭を有するフィルタ及び排気ファンと、制御部と、、を有する画像形成装置において、前記ダクトは前記画像形成部における熱定着装置の周辺部の空気を前記吸引部から吸引する排熱用のダクトであり、前記ダクトの前記吸引部の側から前記排出部側に向かう方向において前記フィルタよりも上流側に設けられ、ダクト外の空気をダクト内に導入するための冷却エア吸引ファンと、ダクト内の温度を検知する温度検知部材と、を有し、前記制御部は画像形成中において前記排気ファンを動作させ、前記温度検知部材による検知温度が高くなると前記冷却エア吸引ファンを動作させてダクト内に空気を導入することを特徴とする。
本発明によれば、画像形成装置内部の空気の排出性を高めつつ、排気熱によるフィルタからのVOCの放出を低減することができる。
[第1の実施の形態]
(1)画像形成部
図1は、本実施の形態における画像形成装置1の縦断正面模式図、図2は図1における(2)−(2)線に沿う縦断右側面模式図である。
この画像形成装置1は電子写真複写機である。内部に、トナー像形成部Aと、図面上その左方に配設された像加熱装置(熱定着装置)Bと、トナー像形成部Aの下方に上下2段に配設された第1と第2の給紙部C1・C2と、トナー像形成部Aの上方に配設されたリーダー部Dと、を有する。
トナー像形成部Aは、レーザービーム露光方式の転写式電子写真プロセス機構であり、像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体(以下、感光ドラムと記す)2と、この感光ドラム2に作用するプロセス手段を有する。プロセス手段は、本例では、一次帯電装置3、レーザースキャナ4、現像装置5、転写帯電装置6、クリーニング装置7である。
熱定着装置Bは、本例では、内部にヒーター8を備えた加熱ローラ9と、これに圧接された加圧ローラ10とを有するローラ定着装置である。本実施例では、記録材上に像を形成する画像形成部は、トナー像形成部と像加熱装置と有するものである。
第1と第2の給紙部C1・C2はどちらもカセット給紙機構であり、用紙(記録材、シート)Sを積載して収容するカセット11・12を画像形成装置の正面側から出し入れ操作することができる(フロントローデング方式)。
リーダー部Dは、移動光学系13を有するイメージリーダー(原稿画像読み取り装置)であり、原稿台ガラス14上に画像面を下向きにしてセットされた原稿を光学走査して原稿画像を固体撮像素子(CCD)15により電気的な画像情報として光電読取りする。16は原稿台ガラス14に対して開閉される原稿圧着板である。原稿圧着板16に代えて、原稿自動給送装置(ADF・RDF)を装着することもできる。
原稿台ガラス14上に原稿を所定にセットし、操作盤部(不図示)により所要の複写条件を設定した後、複写スタートボタンを押す。そうすると、リーダー部Dが動作して、原稿画像が光電読取りされる。そして、光電読取り信号が画像処理部17で画像処理されてコントローラ(制御手段)Eに入力する。
また、熱定着装置Bの駆動と昇温、感光ドラム2の回転駆動、レーザースキャナ4内のポリゴンミラーの回転駆動等が開始される。感光ドラム2は矢印の時計方向に所定の速度で回転駆動されて、その周面に、一次帯電装置3による所定の極性・電位の一様帯電処理を受ける。次いで、その帯電面にレーザースキャナ4から出力されるレーザー光(光画像情報)Lによる走査露光を受ける。レーザースキャナ4は、コントローラEから入力される電気的な画像情報に対応してオン・オフ変調されたレーザー光Lを出力して、感光ドラム2の帯電面を走査露光する。これにより、感光ドラム面に走査露光パターンに対応した静電潜像が形成される。そして、その静電潜像は現像装置5によりトナー像として現像(可視化)される。
一方、所定の制御タイミングにて、第1の給紙部C1又は第2の給紙部C1の給紙ローラ18が駆動される。これにより、カセット11又はカセット12に収納されている用紙Sが一枚分離給送されて、搬送ローラ19を含む用紙搬送路20によって、用紙検出手段21を経て、回転停止状態のレジストローラ対22に送られる。
コントローラEは、用紙検出手段21での用紙検出タイミングに基づいて、用紙搬送動作を停止させ、用紙の斜行補正をするための用紙ループをレジストローラ対22の手前に形成する。次に、コントローラEは、トナー像形成部Aの準備を待って、用紙搬送動作を再開させると共にレジストローラ対22を回転させ、トナー像形成部Aの転写部に用紙Sを送り込む。即ち、コントローラEは、感光ドラム2に形成されたトナー像と用紙Sとが感光ドラム2と転写帯電装置6との対向部である転写部において所定に同期するように、用紙Sの搬送を再開すると共にレジストローラ対22の回転駆動を開始する。転写帯電装置6には、用紙Sが転写部を通過していく間、トナーの帯電極性とは逆極性で所定電位の転写バイアスが印加される。これにより、感光ドラム2側のトナー像が用紙S上に順次に静電転写されていく。
そして、転写部を通過した用紙Sは感光ドラム2の面から分離され、用紙搬送路23を通って熱定着装置Bに導入される。熱定着装置Bの加熱ローラ(像加熱部材)9と加圧ローラ(加圧部材)10は所定の速度で用紙搬送方向に回転駆動されているとともに、加熱ローラ9が内部のヒーター8により例えば200℃近くの所定の定着温度に温調されている。加熱ローラ9と加圧ローラ10の表面にはシリコンゴム層が設けられ、定着ニップ部であるローラニップ部の接触面積を増やしている。熱定着装置Bに導入された用紙Sは定着ニップ部に進入して挟持搬送されて加熱・加圧を受ける。これにより、未定着トナー像が用紙上に固着画像として定着される。
熱定着装置Bを出た用紙Sは、用紙搬送路24を通って排出ローラ25により排出口26から排出トレイ27上に画像形成物(プリント、コピー)として排出される。
また、用紙分離後の感光ドラム2は、ドラム表面を清掃するクリーニング装置7により転写残トナーや紙粉等の残留汚染物の除去を受けて清浄面化され、繰り返して作像に供される。
(2)排気及びVOC(揮発性有機化合物)除去機構
次に図2を用いて説明する。画像形成装置の内部の奥側で、画像形成装置の背面板30の内面側には、排気ファン33とエア中のVOCを吸着するフィルタ34とを有し、空気を排出部に案内する排気ダクト31が設けられている。そして、この排気ダクト31に、画像形成部の空気を吸引する吸引部と、画像形成装置内のエアが導入される導入部が設けられている。そして、導入部からエアを導入して装置外(機外)に排気する構成の排気及びVOC除去機構Fが配設されている。本実施例では、熱定着装置Bの周辺部からエアが排気ダクトに吸引されている。
即ち、熱定着装置Bの周辺部のエアは、熱源である熱定着装置Bの熱により熱気となり、70〜80℃になることがある。排気及びVOC除去機構Fは、この熱気を画像形成装置の外に排気(排熱)して装置内昇温を抑え、また排気に含まれるVOCガスを除去して画像形成装置の外部へ放出されてしまうのを削減する。
本例の排気及びVOC除去機構Fは、上下方向に長い縦型の排気ダクト31を有する。ダクト31の上端側は装置内のエアを吸引する排気吸引口32としてある。この排気吸引口32は、熱定着装置Bの奥側端部よりも少し高い位置において熱定着装置Bの方向を向いて開口している。ダクト31の下端側は、画像形成装置の底板28に設けられた排気口(排出口)29に対して接続されている。ダクト31の下端側の内部には排気ファン(第1のファン)33が配設されている。ダクト31の下端側の内部であって、排気ファン33の吸気側には、排気からVOCガスを除去するためのフィルタ34が配設されている。
また、この排気及びVOC除去機構Fには、フィルタ34に導入されるエアを、フィルタ自体からのVOCの熱放出を抑制する所定の温度閾値以下の温度に冷却するための排気冷却手段が配設されている。本例において、その排気冷却手段は、フィルタ34よりもエアフロー上流側において、排気ダクト31にダクト外から冷却エアを導入する導入部である。即ち、ダクトの画像形成部側から排出部側に向かう方向においてフィルタよりも上流側に設けられている。より具体的には、ダクト31の途中部には、ダクト31内に装置内のエア(内気)を冷却エアとして導入するための、開閉制御される冷却エア導入開口(導入部)35が設けられている。本例では、この冷却エア導入開口35は、画像形成装置の鉛直方向において第1の給紙部C1のカセット11と第2の給紙部C2のカセット12の間の高さ位置にほぼ対応する位置に設けられている。冷却エア導入開口35には、駆動機構37により開閉制御されるスライド式のシャッタ(開閉部材)36が設けられている。
また、冷却エア導入開口35とフィルタ34との間において、ダクト内の温度を検知する温度検知部材である温度センサ38が配設されている。この温度センサ38で検知されるダクトまたはダクト内のエアの温度がフィルタ34に導入されるエアの温度にほぼ対応している。フィルタ34に導入されるエアの温度は熱定着装置Bの周辺部から吸引されたエアであるため、50〜60℃になることがある。
図3はフィルタ34の例を示したものである。(a)はプリーツタイプのフィルタである。このフィルタは、(b)に示したような、VOCの処理剤(吸着剤、触媒)を担持させた襞状濾過材34aで構成されている。(c)はハニカムタイプのフィルタである。このフィルタは、(d)に示したような、波状部材34bと平板34cを多段に積層したもので、多数の通気孔をエアが通過する間に、孔の壁面に塗布された処理剤(吸着剤、触媒)がVOCを除去する。(a)のプリーツタイプは処理空気の通過面積を増やし手処理能力を向上させるという特徴を有する。(c)のハニカムタイプは処理空気の通気抵抗を低く抑えるという特徴を有する。複写機等の画像形成装置に使うフィルタは、これらの特徴を考慮して最適なタイプが選択される。本例では、圧力損失の低いハニカムタイプのフィルタに活性炭を担持させたものとした。事務機のVOCフィルタは、事務機から発生する比較的低沸点の物質から高沸点の物質まで、幅広いVOC物質を除去することが求められる。
これら幅広い物質を吸着除去する素材として代表的な素材は活性炭であるが、活性炭の性能は活性炭の比表面積、細孔容積、平均細孔径といった指標で概略決定される。なお上記幅広い物質を除去しようとする場合、これらの指標は、主な除去対象物質をどの物質に設定するかにもよるが、概略下記数値の範囲内になることが多い。
・活性炭の比表面積:800〜2000m/g
・細孔容積:0.3〜2.0cc/g
・平均細孔径:15〜35Å
本実施例で用いるVOCフィルタの活性炭は、上記数値範囲の略中央付近のものを用いている。
シャッタ36の駆動機構37は、例えば、モータや電磁ソレノイドで駆動されるラック・ピニオン機構等である。図4の(a)はシャッタ36が閉じ位置に移動されて冷却エア導入開口35が閉鎖されている状態、(b)はシャッタ36が開き位置に移動されて冷却エア導入開口35が開放されている状態を示している。
図5は制御系統のブロック図である。コントローラEは、トナー像形成部A、熱定着装置B、給紙部C1・C2、リーダー部D等を所定の画像形成シーケンスで統括的に制御する制御手段である。また、排気及びVOC除去機構Fの排気ファン33とシャッタ駆動機構37をそれぞれドライバー33Aと37Aを介して、温度センサ38から入力する温度情報(温度に関する電気的情報)に応じて制御する。
図6は本例における排気及びVOC除去機構Fの制御フロー図である。コントローラEは、画像形成スタート時に、温度センサ38の検知温度値Tと、機構Fを制御するために予め設定した設定温度である温度閾値Hとを比較する(ステップS1)。本例では、その温度閾値Hを40℃に設定している。検知温度値Tが40℃以下であるときは、コントローラEは、シャッタ36が開かれていれば閉じる(ステップS2)。閉じられていればそのまま閉じ状態を保持する。また、排気ファン33の駆動電圧を通常値(第1の駆動電圧値)V1に設定し、その第1の駆動電圧値V1にて排気ファン33を駆動する(ステップS3)。温度センサ38の検知温度値Tが40℃以下であることは、フィルタ34に導入されるエアの温度が40℃以下であることである。
排気ファン33が駆動されることにより、ダクト上端側の排気吸引口32から、熱源である熱定着装置Bの周辺のエアが排気ファン33の吸引力に引っ張られてダクト31内に導入される。ダクト31内に導入されたエアはフィルタ34を通ってダクト下端側の排気口29から画像形成装置の外に排気される。排気がフィルタ34を通ることで、排気中のVOCガスの除去がなされる。図2・図4において、Xは、この排気動作により熱定着装置Bの周辺部及びダクト内に発生するエアフローを示している。また、熱定着装置Bの周辺のエアがダクト31に吸引されることで、画像形成装置内には熱定着装置Bに向かうエアフローが発生して熱定着装置Bの冷却がなされる。
コントローラEは、画像形成動作が終了するまでの間(ステップS4)、温度センサ38から入力する検知温度値Tが40℃以下である、即ち、フィルタ34に導入されるエアの温度が40℃以下である限りは、ステップS1〜S4の制御を維持する。そして、そのまま画像形成動作が終了したら、ステップS5において、所定の制御タイミングで排気ファン33の駆動を停止して、機構Fの制御動作を終了する。
また、コントローラEは、画像形成スタート時において、温度センサ38の検知温度値Tが設定温度以上であるとき、即ち40℃を超えていた場合には、シャッタ36を、閉じられていれば開く(ステップS6)。開かれていればそのまま開き状態を保持する。また、排気ファン33の駆動電圧を前記第1の駆動電圧値V1よりも電圧値が高い第2の駆動電圧値V2に設定し、その第2の駆動電圧値V2にて排気ファン33を駆動する(ステップS7)。排気ファン33は第2の駆動電圧値V2で駆動されることにより、第1の駆動電圧値V1のときよりも排気風量が上がる。温度センサ38の検知温度値Tが40℃を超えたことは、フィルタ34に導入されるエアの温度が40℃よりも高い状態にあることである。また、画像形成スタート時においては温度センサ38の検知温度値Tが40℃以下であったが、画像形成動作が終了するまでの間において、温度センサ38の検知温度値Tが40℃を超えた場合も、コントローラEは、シャッタ36を開く。また、排気ファン33の駆動電圧を第1の駆動電圧値V1から第2の駆動電圧値V2に切替えて排気ファン33を駆動する。即ち、コントローラEは、温度センサ38の検知温度に応じて、排気ファン33の排気風量を制御している。
シャッタ36が開かれたことで、冷却エア導入開口35からダクト31内に画像形成装置内の給紙部C1・C2の周辺のエア(内気)が冷却エアとして導入される。図2・図4において、Yは、開放された冷却エア導入開口35からダクト31内に流入するエアフローを示している。そして、そのエアフローYのエアが排気吸引口32から流入してダクト31内を流れるエアフローXのエアと混じり合う。
給紙部C1・C2は熱定着装置Bの下方に位置しており、また熱定着装置Bから離れていて、熱定着装置Bからの熱影響が少なため、給紙部C1・C2付近のエアの温度は室温程度である。即ち、給紙部C1・C2付近のエアの温度は、排気吸引口32から流入してダクト31内を流れるエアフローXのエアよりも温度が低い。そのため、温度が40℃を超えているエアフローXのエアに対して、温度が室温程度のエアフローYのエアを冷却エア導入することでエアフローXのエアが冷却される。そして、その冷却されたエア(排気)がフィルタ34に対して導入される。温度が40℃を超えているエアフローXのエアに対して、温度が室温程度のエアフローYのエアを適当な風量にて導入することで、エアフローXのエアの温度を40℃以下にまで冷却することが可能である。
そして、コントローラEは、上記のように冷却されてフィルタ34に導入されるエアの温度が温度センサ38により検知され、その検知温度値Tが40℃以下になるまで、ステップS6とS7の状態を維持する。温度センサ38の検知温度値Tが40℃以下になったら、ステップS2・S3に移行する。
コントローラEは、以後、画像形成動作が終了するまで(ステプS4)、温度センサ38の検知温度値Tに応じて(ステップS1)、ステップS2・S3の制御と、ステップS6・S7の制御とを選択的に実行する。画像形成動作が終了したら、ステップS5において所定の制御タイミングで排気ファン33の駆動を停止して、機構Fの制御動作を終了する。
本例においては、温度センサ38の検知温度値Tと比較する温度閾値Hを40℃に設定している。これは、フィルタ34に導入されるエアの温度に関して、40℃近辺を境にして高温側においては、フィルタからのVOC発生量が急激に増えることが実験により確認されたためである。図7は実験で得た、フィルタに導入される温度とフィルタからのVOC放出量の相関図である。実験によれば、製造工程でVOCを吸着したフィルタに35℃のエアを導入した時、フィルタは吸着したVOCをほとんど放出しなかった。しかし、エア温度が45℃になると、フィルタは吸着したVOCを放出しはじめ、製品全体のVOC放出量も基準値ギリギリになる。放出されるVOCは、主として、フィルタ製造工程時、フィルタ単体の物流過程、フィルタを装着した画像形成装置の物流過程、画像形成装置の不使用状態時等の常温下においてフィルタの比較的に捕集力が弱い部分に捕らえられたVOCである。VOC放出量はバラツキ易いことが確認されており、基準値に対してマージンを確保するために、本例では、温度センサ38の検知温度値Tと比較する温度閾値Hを40℃に設定している。
本例においては、次の効果が得られる。
1)VOCガスを除去するためにフィルタ34に導入されるエアを、フィルタ自体からのVOCの熱放出を抑制できる温度に冷却することでフィルタ34の温度上昇を抑えている。そのため、フィルタ製造工程時、フィルタ単体の物流過程、フィルタを装着した画像形成装置の物流過程、画像形成装置の不使用状態時等の常温下においてフィルタの比較的に捕集力が弱い部分に捕らえられたVOCの排気の熱による放出が抑えられる。即ち、排気の熱によるフィルタ自体からのVOCガスの放出を抑制することができる。
2)VOCガスを除去するためにフィルタ34に導入されるエアの冷却を、画像形成装置内の給紙部C1・C2の周辺の室温程度のエア(内気)をダクト31内に導入して行なう。これにより、上記のエアの冷却を、ヒートポンプ等の過剰な冷却装置を設けることなく行なうことができる。さらには、画像形成装置内部に充満するVOCガスをエアフローYによってもダクト31内に引き込んでフィルタ34により除去するという効果もある。
3)温度センサ38の検知温度値Tが40℃以下であるとき、即ち、フィルタ34に導入されるエアの冷却を必要としないときは、冷却エア導入開口35を閉じて排気ファン33の駆動電圧を下げ、ファン騒音を抑えることができる。また、温度センサ38の検知温度値Tが40℃よりも高いとき、即ち、フィルタ34に導入されるエアの冷却を必要とするときは、冷却エア導入開口35を開いて排気ファン33の駆動電圧を上げてファンの排気風量を上げることで、排熱能力の低下を防いでいる。
[第2の実施の形態]
図8のように、冷却エア導入開口35を、排気ダクト31を設けた画像形成装置の背面板30側(装置外壁側)に設けて、エアフローXのエアを冷却するために、画像形成装置外のエア(外気)を取り入れる構成にしても良い。Zは、開放された冷却エア導入開口35からダクト31内に流入する外気のエアフローを示している。
外気の場合は、第1の実施の形態における内気の場合よりも、エアフローXのエアをより効率良く冷却することができる。本例において、冷却エア導入開口35のシャッタ36、シャッタ駆動機構37、温度センサ38、及びシャッタ36の開閉制御は第1の実施の形態の場合と同様である。
[第3の実施の形態]
ダクト31に対する冷却エア導入手段として、第1や第2の実施の形態における開閉制御される冷却エア導入開口35の代わりに、図9又は図10のように、駆動制御される冷却エア吸引ファン(第2のファン)39を配設した構成にすることもできる。図9はファン39によりダクト31内に冷却エアとして装置内のエア(内気)を吸引する構成、図10はファン39によりダクト31内に冷却エアとして装置外のエア(外気)を吸引する構成である。ファン39によりフィルタをより強く冷却することができる点に特徴を有する。
図11は本例における排気及びVOC除去機構Fの制御フロー図である。コントローラEは、画像形成スタート時に、温度センサ38の検知温度値Tと、機構Fを制御するために予め設定した温度閾値Hとを比較する(ステップS1)。本例では、その温度閾値Hを40℃に設定している。検知温度値Tが40℃以下であるときは、コントローラEは、排気ファン33を所定の駆動電圧でオンするが、冷却エア吸引ファン39はオフに維持する(ステップS2・S3)。
排気ファン33が駆動されることにより、ダクト上端側の排気吸引口32から、熱定着装置Bの周辺のエアが排気ファン33の吸引力に引っ張られてダクト31内に導入される。ダクト31内に導入されたエアはフィルタ34を通ってダクト下端側の排気口29から画像形成装置の外に排気される。排気されるエアがフィルタ34を通ることで、そのエア中のVOCガスの除去がなされる。冷却エア吸引ファン39はオフにされていることで、ダクト31内には冷却エア(内気又は外気)は導入されにくくなる。なお、本実施例では、開閉部材を設ける構成ではない。ファンを停止させることで、冷却エアがダクト31に積極的に入りずらくなるためである。なお、ファンに加えて開閉部材を設ける構成であっても問題ない。
コントローラEは、画像形成動作が終了するまでの間(ステップS4)、温度センサ38から入力する検知温度値Tが40℃以下である、即ち、フィルタ34に導入されるエアの温度が40℃以下である限りは、ステップS1〜S4の制御を維持する。そして、そのまま画像形成動作が終了したら、ステップS5において、所定の制御タイミングで排気ファン33をオフして、機構Fの制御動作を終了する。
また、コントローラEは、画像形成スタート時において、温度センサ38の検知温度値Tが40℃を超えていた場合は、排気ファン33を所定の駆動電圧でオンする(ステップS7)。また、冷却エア吸引ファン39も所定の駆動電圧でオンする(ステップS8)。また、画像形成スタート時においては温度センサ38の検知温度値Tが40℃以下であった。しかし、画像形成動作が終了するまでの間において、温度センサ38の検知温度値Tが40℃を超えた場合も、排気ファン33と冷却エア吸引ファン39をオンとする(ステップS7・S8)。
吸引ファン39がオンされたことで、ダクト31内に画像形成装置内の給紙部C1・C2の周辺のエア(内気)が冷却エアとして導入される(図9の(b))。或いは画像形成装置の外側のエア(外気)が冷却エアとして導入される(図10の(b))。そのため、温度が40℃を超えているエアフローXのエアに対して、温度が室温程度の内気又は外気が導入されることでエアフローXのエアが冷却される。そして、その冷却されたエアがフィルタ34に対して導入される。温度が40℃を超えているエアフローXのエアに対して、温度が室温程度の内気又は外気を適当な風量にて導入することで、エアフローXのエアの温度を40℃以下にまで冷却することが可能である。
コントローラEは、上記のように冷却されてフィルタ34に導入されるエアの温度が温度センサ38により検知され、その検知温度値Tが40℃以下になるまで、ステップS8冷却エア吸引ファン39のオンを維持する。温度センサ38の検知温度値Tが40℃以下になったら、冷却エア吸引ファン39をオフにする。
コントローラEは、以後、画像形成動作が終了するまで(ステプS4)、温度センサ38の検知温度値Tに応じて(ステップS1)、冷却エア吸引ファン39のオフ(ステップS3)とオン(ステップS8)を選択的に実行する。画像形成動作が終了したら、ステップS5において所定の制御タイミングで排気ファン33をオフにする。また、冷却エア吸引ファン39がオンになっていればオフにして(ステップS6)、機構Fの制御動作を終了する。
なお、本実施例では、温度センサの検知温度に応じて第二のファンの風量、又は開口の開口面積を変えることで、熱源とフィルタを結ぶエアフローへの余分な内気の導入を防止するものである。その結果、排熱能力の低下を最小限に抑えることができる。
また、上記の実施例では、活性炭を用いたフィルタについて説明したが、活性炭以外に結晶中に微細孔を持つアルミノ珪酸塩(ゼオライト)を用いるフィルタであっても、同様の効果を得ることができる。
以上説明したように、本発明により、画像形成装置内部の空気の排出性を高めつつ、排気熱によるフィルタからのVOCの放出を低減することができる。
第1の実施の形態における画像形成装置の縦断正面模式図 図1における(2)−(2)線に沿う縦断右側面模式図 各種フィルタ例の説明図 (a)はシャッタが閉じ位置に移動されて冷却エア導入開口が閉鎖されている状態図、(b)はシャッタが開き位置に移動されて冷却エア導入開口が開放されている状態図。 制御系統のブロック図 第1の実施の形態における排気及びVOC除去機構の制御フロー図 フィルタに導入される温度とフィルタからのVOC放出量の相関図 第2の実施の形態における排気及びVOC除去機構の説明図 第3の実施の形態における排気及びVOC除去機構(内気吸引タイプ)の説明図 第3の実施の形態における排気及びVOC除去機構(外気吸引タイプ)の説明図 第3の実施の形態における排気及びVOC除去機構の制御フロー図 活性炭の表面構造とVOC分子の吸着を説明するための模式図
符号の説明
1・・画像形成装置、A・・トナー像形成部B・・熱定着装置、C1・C2・・給紙部、D・・リーダー部、E・・コントローラ、F・・排気及びVOC除去機構、31・・排気ダクト、32・・排気吸引口、29・・排気口部、33・・排気ファン(第1のファン)、34・・フィルタ、35・・冷却エア導入開口、36・・シャッタ、37・・シャッタ駆動機構、38・・温度センサ、39・・冷却エア吸引ファン、X・・エアフロー(排気)、Y・・冷却のためのエアフロー(内気)、Z・・冷却のためのエアフロー(外気)

Claims (10)

  1. 記録材上に像を形成する画像形成部と、画像形成部の空気を機外に排出する排出部と、画像形成部側から空気を吸引する吸引部とを有し、画像形成部の空気を排出部に向かって案内するダクトと、ダクトに設けられ、揮発性有機化合物を除去するフィルタ及び排気ファンと、制御部と、を有する画像形成装置において、
    前記ダクトは前記画像形成部における熱定着装置の周辺部の空気を前記吸引部から吸引する排熱用のダクトであり、前記ダクトの前記吸引部の側から前記排出部側に向かう方向において前記フィルタよりも上流側に設けられ、ダクト外の空気をダクト内に導入するための導入部と、前記導入部を開閉するための開閉部材と、を有し、前記制御部は画像形成中においてダクトの空気の温度の上昇に応じて開閉部材を開けると共に前記排気ファンの排気風量を上げることを特徴とする画像形成装置。
  2. ダクト内の温度を検知する温度検知部材を有し、前記制御部は画像形成中において前記温度検知部材による検知温度が設定温度よりも高くなると前記開閉部材を開けると共に前記排気ファンの排気風量を上げることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記設定温度は40℃であることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記導入部は画像形成装置の鉛直方向において前記画像形成部よりも下方に設けられ、前記開閉部材が開かれることで画像形成装置内の空気が前記導入部を介して前記ダクトに導入されることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  5. 前記開閉部材が開かれることで画像形成装置外の空気が前記導入部を介して前記ダクトに導入されることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  6. 記録材上に像を形成する画像形成部と、画像形成部の空気を排出部を介して装置外に案内するためのダクトと、ダクトに設けられ、活性炭を有するフィルタ及び排気ファンと、制御部と、、を有する画像形成装置において、
    前記ダクトは前記画像形成部における熱定着装置の周辺部の空気を前記吸引部から吸引する排熱用のダクトであり、前記ダクトの前記吸引部の側から前記排出部側に向かう方向において前記フィルタよりも上流側に設けられ、ダクト外の空気をダクト内に導入するための冷却エア吸引ファンと、ダクト内の温度を検知する温度検知部材と、を有し、前記制御部は画像形成中において前記排気ファンを動作させ、前記温度検知部材による検知温度が高くなると前記冷却エア吸引ファンを動作させてダクト内に空気を導入することを特徴とする画像形成装置。
  7. 前記温度検知部材による検知温度が設定温度より低い場合には前記冷却エア吸引ファンは停止していることを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
  8. 前記設定温度は40℃であることを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
  9. 前記冷却エア吸引ファンは画像形成装置の鉛直方向において前記画像形成部よりも下方に設けられ、前記冷却エア吸引ファンが動作すると画像形成装置内の空気がダクト内に導入されることを特徴とする請求項6から請求項8のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  10. 前記冷却エア吸引ファンが動作すると画像形成装置外の空気ダクト内に導入されることを特徴とする請求項6から請求項9のいずれか一項に記載の画像形成装置。
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